САПФИРЫ
ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ
ЗАПОЛНЕНИЕ СТЕКЛОМ
 

Loading
 
 
 

    Использование потоков в процессе термической обработки не недавнее изобретение. В начале 1980-х, когда я руководил в Бангкоке Азиатский институт Геммологический наук (AIGS), число бирманских рубинов с необычными характеристиками были привезены в нашу лабораторию для тестирования. На основании включений, было ясно, что они произошли от мин Mogok. Но в отличие от классического камни Mogok, эти рубины показали многочисленные толщиной тонкие отпечатки пальцев. Существовал также свидетельствует о высокой температуре термической обработки.

Кто-то, видимо, приготовления Ruby Mogok. Было также ясно, что термическая обработка процесс исцеления перелома, либо уже существующих, или результатами, полученными при напряжениях термообработки себя.

В течение краткого периода, мы видели много таких камней. Тогда, так же внезапно, как они появились, они ушли.

Исцеление

WF Эпплер (1959) и Эдвин Roedder (1962) были одними из первых четко описать, как отпечатки пальцев в форме драгоценных камней, процесс показан на рисунке 1.

В любой момент после кристалл растет, это может разрушения. С учетом надлежащих условиях, что перелом в дальнейшем могут исцелить закрыта, оставляя шрамы, как включение обычно известный как "отпечатки пальцев" или "перо".

Formation of a fingerprint
Рисунок 1. Формирование отпечатков пальцев
Заживление трещин в кристалле, в результате вторичной полости ("отпечатки пальцев").
А.   разрушения развивается во время или после роста кристалла.
В. 
  Исцеление начинается. Рост потока решений в разрушении и / или внутренних стенах трещины, частично растворенного, начала процесс заживления.
С. 
  исцеление продолжается. Растворенные питательные вещества повторно нанесенной на внутренних стенах трещины, как исцеление продолжается.
D. 
  В конце концов заполненные жидкостью полости стала более угловатой формы, превращаясь в заполненные жидкостью отрицательные кристаллы расположены в отпечатков пальцев картины. Жидкость, которая остается позади была присосалось ее питательными веществами. Эти карманы содержащие исчерпаны роста решений меньше вдоль внутренних краев и больше у внешнего края оригинальных трещины. (После Roedder, 1962)

Процесс заживления включает воздействие сочетание тепла и растворителей. В местах, повышенных температур и растворителей производить заживление переломов с помощью корунда содержащих решения. Растворенные питательные вещества (вещества) могут поступать от растворителей растворения кристаллов окружающих, внешность самого кристалла, или внутренним стенкам трещины. Это растворенные питательные материала, то Отрастает на стенах трещины, "исцеление" его закрытия. Но внутренний шрам остается, то мы называем "отпечатки пальцев" включение.

Эпплер (1959) фактически воспроизвела этот процесс в лаборатории, производя отпечатки пальцев включений в Верней синтетические рубины, вставив трещиноватые камни в гидротермальных автоклавы. После удаления, переломы зажили, в результате чего отпечатки пальцев включений.

Anatomy of a healed fracture

Рисунок 2. Анатомия исцелил разрушения

Хорошо исцелил разрушения сапфира лежал почти параллельно базисной плоскости.Исцелил областях появляются темные, а непереваренные жидкости высокой отражающей способностью. Отметим, что картина исцеления относится к базовой структуры кристалла, с углами исцелил районах после основной кристаллографической структуры (в данном случае, на 60/120 °). Фото © Ричард У. Хьюза

Заполните "ER до - Поверхность ремонт (стекла заполнению)

Годом позже группа рубины пришел в лабораторию AIGS с подозрительными характеристиками. В этом случае, больших полостей поверхности были заполнены со стеклом (Hughes, 1984). Один из этих камней показано на рисунке 3.

Этот процесс стал известен как "поверхностная ремонт" или "стекло-наполнения." Ее целью было заполнить неприглядные полостей поверхности, что позволяет более крупные камни, чтобы быть сокращены.

Первый из этих камней было огромное стекло полостями, заполненными. Когда клиенты отказались, драгоценные камни практически исчезли с рынка. Но идея была теперь в умах и дилеров и геммологов - стекло может быть использовано для заполнения полостей поверхности.

surface repair

Рисунок 3. Поверхностный ремонт (стекла заполнению)

Большой стеклонаполненного поверхности полости отчетливо видны в этом рассматриваются тайской / камбоджийских кабошон рубин. Стекло имеет более низкий блеск, чем окружающие рубин, а также в местах начала расстекловывать (кристаллизуется). Верхняя часть заполнения ниже поверхности камня и так был не тронут полировка колеса. Круговой черной точкой в ​​центре полости в результате газового пузыря прорубить во время процесса резания. Фото © RW Хьюз

Отчаянно ищу стекла

В последующие годы, геммологов были ревностными в поиске стеклонаполненного полостей поверхности, часто на грани маркировки небольших количествах в результате включения, растаял во время термической обработки, пломбы, которые абсолютно не влияет на вес или внешний вид Gem .

Эта ситуация левой дилеров ломают голову. Камни с "случайно" стекла пломбы не имеет никакого значения были объединены с другими камнями Благодаря поверхности полостей сознательно со стеклянным заполнением, чтобы придать вес или скрыть натуральных чисел. В конце концов на AIGS, мы пришли к договоренности. Когда мы узнали случайно пломбы, если владелец был согласен, мы просто удалили стекла плавиковой кислотой, [2] что позволяет нам выдавать сертификат без неприятных "стеклянные заполнения" комментарии.

Mong Hsu ruby before and after heat treatment

Рисунок 4. Монг Хсу рубинового до и после термической обработки

Монг Хсу рубинового до (слева) и после (справа) термической обработки. Это ясно показывает, что большинство Монг Хсу Ruby не является жизнеспособным жемчужина без термической обработки. Фото © RW Хьюз

Что касается драгоценных камней с преднамеренным пломбы стекло, владельцы не хотели участвовать в их удаления с зияющей пустоты останется. Такие камни были четко помечены на доклады ID и покупателей отверг их. Так было не долго, прежде чем они главным образом исчезли с рынка.

Введите Монг Хсу

В начале 1990-х, крупное открытие рубина было сделано в области Шан Бирмы, в Монг Хсу (произносится как "Maing Шу" по-Шаня; 'Монг Шу " на бирманский), северо-востоку от столицы провинции Taunggyi. Так важно было, что эти открытия - в ​​течение нескольких лет - Монг Хсу рубинов составила более 95% граненый рубин ввода мировых рынках.Это остается верным и по сей день.

Но Монг Хсу не Mogok. Перед термической обработки, Монг Хсу Ruby почти всегда гадкого утенка.

Существуют две основные проблемы. Первый плотной шелковой / частицы облаков и сильного пурпурным цветом, что делает большинство камней выглядеть низкосортных, облачно родолит граната. Это в основном за счет необычного синего кристалла ядра. Обыкновенные термообработки удаляет синий, а также удаление шелка, что делает конечный продукт богат, ясный красный. Рынка в целом принимает такие раскаленные камни, не спорить.

Diagram of a flux-healed fracture

Рисунок 5. Схема потока исцелил разрушения

Механизм потока заживление перелома в корунда.

А. открытый перелом / трещина, незаживающие.

Б. Во время термической обработки, поток входит разрушения и растворяет стенах трещины.

С. При охлаждении, растворенный корунда кристаллизуется в трещину, что исцеление его закрытия. Вновь кристаллизуется рубин существенно синтетического рубина, выращенных в трещины в одиночку. Он содержит небольшие очаги теперь затвердевших потока стекла, наряду с некоторыми захваченных карманы газа. Для целей этой диаграмме, окружающей природной рубина и синтетического рубина в трещины показан в двух различных цветов.В действительности, никакого различия видны между окружающей рубин и вновь выросли синтетического рубина.

D. Любое стекло настоящее потока на поверхности может быть расторгнут покончить с кислотой. Синтетического рубина в трещины не зависит от кислоты, как рубин в целом.(Иллюстрация © RW Hughes; изменение от Ханни, 2001, SSEF)

Flux-healed fracture

Рисунок 6. Поток-исцелил разрушения

Умеренное увеличение показывает потока исцелил разрушения рубина Монг Хсу из Бирмы.Нерегулярные темные области карманы остаточного потока, а красные участки между ними находятся там, где когда-то открытый перелом зажил закрыта с микроскопических количествах, что по существу синтетического рубина. В некоторых местах поток остатков кажется прозрачным. Это иллюзия путем отражения от поверхности потока карманы. Фото © RW Хьюз

Crack уйти

Это не дело для второй задачи. Большинство Монг Хсу камни происходят из-под земли в сильно трещиноватых государства. Но тайские горелки ничего, если не гениальный. В течение многих лет некоторые из них использовали потоков в связи с их сжигания. Это военнопленных Chemie ('отопления с химическими веществами ") было якобы сделано по ряду причин. По некоторым данным, потоков производится блеск на поверхности грубыми после приготовления, что делает цвет лучше. Другие говорили: это помогло создать желаемую атмосферу печи. Некоторые даже считали, что это помогло предотвратить тепловой удар при нагреве (идея, которая была дискредитирована, см. Эмметт, 1999).

Когда я проверил мой первый пакет Ruby Монг Хсу, монета упала. Те Mogok рубинов с витыми капающий отпечатки пальцев с так много лет, прежде чем были ранние примеры потока помощь заживление перелома. И с рубинами Монг Хсу, горелки принимали, что лечение на следующий уровень.

Polished flux on surface

Рисунок 7. Поверхность потока исцелил разрушения

Сильно увеличенных фото показаны поверхности одного аспекта в отраженном свете, где разрушения перерывы поверхности в потоке-исцелил Ruby Монг Хсу.Пунктирная красная линия показывает путь, что было когда-то открытый перелом, перемещенных немного вправо так, чтобы видеть детали поверхности.Нерегулярные черные области поверхности полостей, где пузырьков в потоке были сокращены до конца, пока нерегулярные серые области остаточного стекла потока, которые были отполированы. Обратите внимание на нижнюю блеск по сравнению с окружающими корунда. В промежутках между поверхностью полостей и поток стекла исцелились областях, неотличимы от окружающих корунда. Фото © RW Хьюз

К сожалению, эта информация никогда не доходили до дилера на улице. Маленькие кусочки стеклянной остаток потока были часто встречаются на поверхности готовых камней. С суммах были крошечные, многие предполагали стекла быть случайным побочным продуктом термической обработки. Реальность сильно отличается - крошечные остатки потока было, но помет на след зверя массивное лечение - одна жемчужина торговли еще не в полной мере противостоять. Именно этот секрет, что жемчужина промышленности так боялся, чтобы произвести на открытом воздухе.

Это сильные слова, но тщательно подобраны. В конце 1990-х, изумруд торговли потрясли неразглашении ясности аксессуаров. Невероятно, но то, что было сделано для Ruby в течение последнего десятилетия является гораздо более радикальными, и еще полностью скользнула под радаром.

Что потока это значит?

Одним из основных факторов, который отделяет тонкая драгоценных камней из уступает ясность. Крупной перелом камни широко распространены в природе, но чистые драгоценные камни решительно нет. Если вы можете принять перелом драгоценных камней и удалить переломы, вы радикально перекоса уравнения, который держит цены прекрасных природных драгоценных камней высокой. Что делается сегодня Монг Хсу рубинов является устранение трещин.

Как часто это лечение применяется по отношению к Монг Хсу рубины? Так часто, что за последние десять лет я могу вспомнить видя только горстка камней от депозита, который был открытыми переломами. И тем не менее практически каждый кусок Монг Хсу грубой пронизана открытых переломов до начала лечения.

Residual flux

Рисунок 8. Остаточный поток

Остаточный поток в поток-исцелил разрушения в термообработанных Ruby Монг Хсу.Областях (в плоскости разрушения) между поток заполненные каналы состоят из исцелил рубин. Фото © RW Хьюз

Процесс исцеления потока

Поток исцеления включает отопление корунды с бурой или другие потоки. Эти потоки фактически расторгают поверхностей, в том числе внутренние поверхности трещин. Корунда в этом расплавленный материал повторно отложений на поверхностях разрушения, наполнения и заживление переломов закрыты. Непереваренные материал остывает в карманы потока стекла. По существу это сводится к микроскопической осаждения синтетического рубина залечить трещины закрыты.

В широком смысле, это похоже на смазывание изумруд - и лечения включают снижение отражений от включены трещины / трещины. Как и в размещении льда в воду, заполнены разрушения гораздо менее заметны, поскольку наполнитель заменяет воздуха (RI = 1,00) с веществом, которое имеет RI, что больше соответствует жемчужина себя (1.76-1.77). Тем не менее, поток исцеления Монг Хсу рубины отличается в трех важных аспектах:

  • Ruby Монг Хсу лечение не перелом наполнения, но постоянное заживление переломов и трещин, с любым заполнения только остаток процесса. Во многом, это сварки переломы, похожие на соединении двух кусков металла с высокой температурой и потоком снизить их температуру плавления.
  • Ruby Монг Хсу лечения является постоянным и необратимым. В отличие от нефти в смазанный изумруд, поток остатков не будет стекать в будущем, не могут быть удалены. Существует нет способа для каменных вернуться к необработанной государства.
  • Ruby Монг Хсу лечение на самом деле повышает долговечность камня, так как переломы постоянно исцелил закрыты.

Работа с ним

При взрыве Ruby Монг Хсу на рынке, стало очевидно, что традиционные номенклатуры лаборатории не оснащены для борьбы с этим методом лечения. Таким образом, в 1997 году, в то время как руководство цветные отдела идентификации камень офиса в Лос-Анджелесе европейских Gem Labs (EGL), я разработал терминологию, чтобы честно описать это лечение. Идея заключалась в том, чтобы обеспечить клиентов с оценкой того, как это лечение повлиял камень. Число лабораторий (AGTA, GIA, Gübelin, SSEF, желудочно-кишечного тракта, GAAJ) в настоящее время приняли элементов этой номенклатуры и изысканный его применения (см. Лаборатория Руководство согласования комитета, 2004). предложил номенклатуру автора как следует, и это может (и должно) быть применены на другие виды лечения:

  • Лечение типа: Показания нагрева + поток заживление переломов
  • Протяженность: Малая / средняя / значительное число потока исцелил переломов
  • Стабильность: Стабильный / неустойчивой при нормальных условиях носить
  • Распространенность: никогда / редко / часто / обычно / всегда находится в рынке

В случае стекла наполнение, размер полостями, заполненными важно, с большими пломбы, имеющих большее влияние на внешний вид и вес камня.

Противоположных и в случае с потоком исцеления. Более совершенно лечения применяется, меньше остатка, которые могут присутствовать в исцелил разрушения.

Резюме

У нас есть превосходное лечение Ruby Монг Хсу, который на самом деле более стабильным, чем обычные смазки. Так зачем беспокоиться?

Во-первых, покупатели Ruby не привыкли к покупке сильно трещиноватые камни. В отличие от изумруда, рубины чистого действительно существуют в природе. Во-вторых, процесс может быть выполнена с помощью тепла в одиночку.Если такие камни считаются приемлемыми без дальнейших комментариев, что происходит, когда только тепло используется?

В конце концов, поток-исцеления лечения следует рассматривать, как она есть, радикальное изменение конфигурации ясности характеристики драгоценных камней. Если сосредоточенными вместе с простой термической обработки, он будет полностью перекроить карту не только для Ruby, но и потенциально для всей отрасли драгоценных камней (изумруд думаю, здесь).

Мы должны перестать обманывать себя. В глазах потребителя, высокотемпературного нагрева и потока исцеления / пропитки рубин не так же, как простой резки и полировки. Никакое количество сладких-Talk объясняя сделает это так.Драгоценный камень, который требует только полировки, чтобы раскрыть свою красоту является гораздо более редким, чем то, что нужно как полировка и обычным отоплением. И это более редкие, чем рубин Монг Хсу, который нуждается в полировке, высокотемпературного нагрева и потока заживление перелома, чтобы сделать его красивым.

Рынок должен отражать эти реальности в ее описания и цены. Почему это не происходит потому, что он не был вынужден в надлежащий complience. Пока шахтеры, иностранных оптовиков, внутренних дилеров и ювелиров может продать тяжело рассматриваться рубины как "естественный", шарады будет продолжаться.

Драгоценные камни и ювелирные изделия роскоши. В розничном рынке, они конкурируют количество различных товаров и услуг. Если мы не будем делать четкие различия между нашими различных продуктов, что розничный клиент может перестать покупать больше, чем просто Монг Хсу рубинами.

 

Постскриптум: Иегуда типа Pb-стакан рубинами

В марте 2004 года, геммологической ассоциации Все Япония (GAAJ) встречаются рассматриваться рубина, в которых переломы были заполнены свинца (Pb) стекла. Это похоже на разрушение Иегуда заполнения обработки алмазов.лабораторий Всемирной жемчужина уже видели несколько таких камней. Как стеклонаполненного алмазов, Pb-стекла разрушения заполнены рубины показать радужные "Flash" влияние на заполнены переломов при исследовании с косой освещенности при увеличении.

 

Приложение: научный взгляд на поток Исцеление

Джон Л. Эмметт

Многие геммологов не проводить четкое различие между плавления и растворения .Плавление определенные свойства кристалла, который происходит при определенной температуре. Например, если взять кусок льда при температуре -50 ° С, и постепенно добавить тепла в кристалле, повышение температуры, пока не достигнет О ° С. Даже если вы будете продолжать добавить тепла, кристалл остается при 0 ° С и начинает плавления. Чем больше тепла добавил температура остается при 0 ° С, пока все лед плавится в воду, после чего температура снова возрастает с тепла. Для корунда этот процесс происходит не при 0 ° С, но в 2045 ° C. Ниже этой температуры корунда не тает.

Столовая соль плавится при 804 ° C. Он работает так же любит лед примере выше.Ниже 804 ° С не существует плавления соли. Однако соль может быть оказана в жидком виде, растворив его в воде при температуре значительно ниже точки плавления. Соль растворяется в воде почти в любой температуре, где вода находится в жидком состоянии, и чуть ниже.

Так что теперь у нас есть две точки:

  1. Кристаллы имеют определенной точки плавления и твердых ниже этой точки и жидкости над ним. Жидкости имеет тот же состав, как кристалл.
  2. Кристаллов может стать сжиженный путем растворения их в растворителе. Это в принципе может происходить при любой температуре. Жидкости образуется смесь кристаллов ( вещества ) и растворителя жидкости, и при этом не имеют тот же состав, как твердое тело. Это может происходить при любой температуре.

Таким образом плавления и растворения два совершенно разных процесса.

Растворителей и растворенных веществ

Одним из наиболее часто читает геммологической статей, которые делают заявления типа: "камни выставлены плавления на углах поэтому температура должна быть вблизи точки плавления."

Это неверно. С типов печей обычно используется для термической обработки драгоценных камней, тигли и печи заглушает бы сломать до 2045 ° C точки плавления корунда была достигнута.

В действительности, нет плавления состоялась. Растворение произошло. Камни подвергались материал, который выступал в качестве потока (высокая температура растворитель), что растворенный углы от камня. Это может произойти с некоторыми потоков при температурах ниже 1000 ° C.

Я должен сказать больше о растворителей и растворенных веществ. В любой температуре, данном растворителе растворяется определенной максимальной суммы растворенного вещества. То есть, будет фиксированная сумма в размере растворенного вещества на литр (например, г / л). Теперь мы должны с терминологией. Если решение при данной температуре содержит меньше растворенного вещества, чем максимум, это называется недосыщенных . Если он содержит ровно максимальную сумму, это называется насыщенным . Если он содержит больше, чем максимальное количество, это называется пересыщенного. Для большинства растворителей вещества комбинации растворимость (г / л) увеличивается с ростом температуры, или с уменьшением температуры.

Если кристалл помещается в недосыщенных решение (вещества такая же, как кристалл) он будет медленно растворяться. Если положить в насыщенный раствор, она будет расти теми же темпами, как она будет растворяться. Таким образом, вес не изменится. Если положить в перенасыщенный раствор, кристалл будет медленно расти.

Как решение стать пересыщенного? Один простой способ для решения стать насыщенным при одной температуре, а затем охлаждается до более низкой температуры. Так как концентрация растворенного вещества для насыщения ниже, при более низкой температуре, охлажденный раствор теперь пересыщенного. Пересыщение не является стабильным на неопределенное время, превышение, в конечном счете укрепить кристаллизацией из раствора.

В пустоту

Теперь нам нужно, чтобы обсудить различные темы, что из равновесной формы пустоту в кристалле. Предположим сначала, что у нас есть синтетических кристаллов корунда, что имеет длинные, тонкие хот-догов форму пузыря в нем. Если тепло, которое кристалла до высокой температуры, хот-дог будет распадаться на ряд сферических пузырьков, и в конечном итоге каждый сферический пузырь станет отрицательным кристаллом с гранями.

Почему это происходит? Принцип в том, что форма будет меняться чтобы свести к минимуму свободной энергии поверхности . (Другой пример минимизации свободной энергии системы является то, что данный шанс, вода будет всегда течь вниз холма.) Какую форму имеет минимум свободной энергии? Сферы нижней свободной энергии, чем очень тонких трубок. Сферы также ниже свободной энергии, чем плоские трещины с острия. В кристаллах, отрицательных кристаллов с низкой лица Миллер индекса меньшей энергией, чем сферы, и т.д. Эта тема хорошо освещена в Roedder (1984) и ссылки в них.

Necking down of a fluid inclusion

Рисунок 9. Шейки вниз недействительными

Во время лечения, как процесс продолжается (слева направо), форма сокращения пузыри, а затем становятся большими, как пустота становится более сферическую форму. Степень исцеление в потоках исцелил Монг Хсу рубины настолько велика, что поток остатков часто довольно округлый, в комплекте с сжатие пузырьков (см. рисунок 10). (После Roedder, 1984)
2-phase flux inclusion
Рисунок 10. Поток остаток может быть две фазы
Сильно увеличенных фото показаны потока остаток в пределах потока исцелил Ruby Монг Хсу. Заметим, что небольшой поток заполненные карманы может содержать пузырьков газа образуется путем сокращения потока остаток, как он охлаждается. Фото © RW Хьюз

Как материал перейти к изменению формы? В нашем примере пробел в синтетических кристаллов, Есть два процесса: поверхностной диффузии атомов кристалла, ииспарения и конденсации из кристаллического материала.

Поток исцеления

Когда поток заполняет разрушения, она растворяет стены перелома пока что небольшое количество жидкости в трещина становится насыщенным с сапфировым вещества. Как отмечалось выше, на тот момент она растворяет материал стены с той же скоростью, что депозиты свежий материал на стене. Но обратите внимание, что у нас теперь есть эффективный механизм транспортировки материала в трещины. Теперь система пытается свести к минимуму свободной энергии поверхности трещины по транспортировке материала от стены к резкому трещины, излечивая его. Предполагая, что мы поддерживаем температуру этот процесс будет продолжаться, пока поверхность разности свободных энергий из одного места в трещину на другой, являются минимальными. Поскольку мы находимся в кристалле форма в конечном итоге придется кристалла граней на трещины (см. рисунок 2). Этот процесс делает много исцелений, но она не может полностью заполнить трещины с новыми корунда.

Теперь давайте поговорим о самой потока. Не все корунда растворенных в ней происходит от стены трещины. Поток может распустить некоторые из корунда внешность камней или тигель перед входом в трещины, или корунда можно было бы намеренно добавляются в поток до начала лечения. Таким образом корунда можно перевозить в щель из-за пределов, так же как быть распущена с стены.

Chillin '

Предполагая, некоторые равновесной конфигурации был достигнут в поток заполненных трещин, при охлаждении потока становится пересыщенных корунда и корунда будет кристаллизоваться на стенах трещины, способствующие некоторые дополнительные исцеления. Как поток охлаждает Кроме того, он затвердевает, в основном заполнения трещины, но и открытие некоторых пустот, как поток сжимается как он охлаждается (см. рисунок 10).

Что такое твердое, как поток, хрусталь или стекло? В зависимости от скорости охлаждения это может быть, или то, и другое. Медленное охлаждение благоприятствует кристаллов, а более быстрое охлаждение способствует очки. Если поток был первоначально Борат, твердого материала в трещины в основном алюмо-борат.

 
 
 
   


САПФИРЫ В КИЕВЕ